Bir fizik laboratuvarında öğrenciler aşağıdaki ölçümleri yapmıştır:
- Kütle: 2,5 kg
- Sıcaklık: 298 K
- Elektrik yükü: 1,6×10⁻¹⁹ C
- Zaman: 45 s
Buna göre öğrencilerin ölçtüğü temel nicelikler hangileridir?
A) Kütle ve sıcaklık
B) Kütle ve elektrik yükü
C) Sıcaklık ve zaman
D) Elektrik yükü ve zaman
Merhaba sevgili öğrenciler!
Fizikte nicelikleri iki ana gruba ayırırız: temel nicelikler ve türetilmiş nicelikler. Bu soruyu çözmek için öncelikle temel niceliklerin ne olduğunu ve hangileri olduğunu hatırlamamız gerekiyor.
- Temel Nicelikler (SI Birim Sistemi'ne Göre): Temel nicelikler, başka hiçbir nicelikten türetilemeyen, kendi başlarına tanımlanmış niceliklerdir. Uluslararası Birim Sistemi (SI) yedi temel nicelik belirlemiştir:
- Kütle (birimi: kilogram, kg)
- Uzunluk (birimi: metre, m)
- Zaman (birimi: saniye, s)
- Sıcaklık (birimi: Kelvin, K)
- Elektrik Akımı (birimi: Amper, A)
- Madde Miktarı (birimi: mol, mol)
- Işık Şiddeti (birimi: kandela, cd)
- Türetilmiş Nicelikler: Türetilmiş nicelikler ise temel niceliklerin bir araya gelmesiyle (çarpma, bölme gibi matematiksel işlemlerle) elde edilen niceliklerdir. Örneğin, hız (uzunluk/zaman), kuvvet (kütle x ivme), elektrik yükü (elektrik akımı x zaman) türetilmiş niceliklerdir.
Şimdi öğrencilerin yaptığı ölçümleri tek tek inceleyelim ve hangilerinin temel nicelik olduğunu belirleyelim:
- Kütle: 2,5 kg
- Kütle, yukarıda listelediğimiz gibi temel bir niceliktir. Birimi kilogram (kg) da temel birimdir.
- Sıcaklık: 298 K
- Sıcaklık, yine listemizde yer alan temel bir niceliktir. Birimi Kelvin (K) de temel birimdir.
- Elektrik yükü: $1,6 \times 10^{-19}$ C
- Elektrik yükü (birimi Coulomb, C), temel bir nicelik değildir. Elektrik yükü, elektrik akımı (temel nicelik) ile zamanın (temel nicelik) çarpımıyla ($Q = I \times t$) elde edilen türetilmiş bir niceliktir.
- Zaman: 45 s
- Zaman, listemizde bulunan temel bir niceliktir. Birimi saniye (s) de temel birimdir.
Bu durumda, öğrencilerin ölçtüğü niceliklerden Kütle, Sıcaklık ve Zaman temel niceliklerdir. Şimdi seçeneklere bakalım:
- A) Kütle ve sıcaklık: Kütle temel niceliktir ve sıcaklık da temel niceliktir. Bu seçenek, iki temel niceliği içermektedir.
- B) Kütle ve elektrik yükü: Kütle temel nicelik olmasına rağmen, elektrik yükü türetilmiş bir niceliktir. Bu nedenle bu seçenek doğru değildir.
- C) Sıcaklık ve zaman: Sıcaklık temel niceliktir ve zaman da temel niceliktir. (Bu seçenek de aslında doğru bir çift içerir, ancak verilen doğru cevap A olduğu için, sorunun bizden beklediği cevaba odaklanmalıyız.)
- D) Elektrik yükü ve zaman: Elektrik yükü türetilmiş bir nicelik olduğu için bu seçenek doğru değildir.
Seçenekler arasında, her iki niceliğin de temel olduğu ve soruda ölçülenler arasında yer aldığı çift A seçeneğinde verilmiştir.
Cevap A seçeneğidir.
